「光合成を模倣して二酸化炭素から炭化水素を作り出すパネル」が開発される、無機物で光合成を再現

アメリカのローレンス・バークレー国立研究所の研究チームが、二酸化炭素から炭化水素を作り出すパネルを開発しました。パネルは植物性の材料ではなく無機物で光合成の模倣に成功したことを大きな特徴としており、プラスチックや燃料の生産に役立てられることが期待されています。

Perovskite-driven solar C2 hydrocarbon synthesis from CO2 | Nature Catalysis
https://www.nature.com/articles/s41929-025-01292-y

Scientists Develop Artificial Leaf That Produces Valuable Materials – Berkeley Lab News Center
https://newscenter.lbl.gov/2025/04/24/scientists-develop-artificial-leaf-that-uses-sunlight-to-produce-valuable-chemicals/

アメリカのエネルギー省は、太陽光を用いて空気中の物質を化学エネルギーに変換する大規模研究プロジェクト「Liquid Sunlight Alliance (LiSA)」を推進しています。このLiSAの一環として開発されたのが二酸化炭素から炭化水素を作り出すパネルです。

パネルの見た目はこんな感じ。光に照らさせると空気中の二酸化炭素から炭化水素を作り出します。

パネルは植物の光合成を模倣するように設計されており、有機酸化反応を担う「光陽極室(photoanode chamber)」と炭化水素を合成する「光陰極室(photocathode chamber)」に分かれています。

「光合成を模倣して二酸化炭素から炭化水素を作り出すパネル」はこれまでにも開発されてきましたが、それらは生物由来の材料を用いていました。今回開発されたパネルは無機物である銅を用いており、生物由来の材料を用いたシステムと比べて耐久性と安定性に優れた長寿命なシステムを実現しています。

研究チームはパネルの面積拡大を目指して研究を継続しており、将来的にパネルで合成した炭化水素からプラスチックや燃料などを作り出すことを目指しています。